JPH01271625A - 内燃機関の減速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の減速制御装置に関し、詳しくは、機
関の減速運転状態における燃料供給量の減量補正制御の
改善に関する。

〈従来の技術〉 機関の減速運転状態においては、吸気系に介装したスロ
ットル弁が閉じられてかも吸気通路内壁に付着した液状
燃料（壁流）が遅・れてシリンダ内に供給されるために
、空燃比がオーバーリッチ化する慣れがある。このため
、従来の電子制御燃料噴射式内燃機関においては、機関
減速運転時に燃料噴射弁による燃料噴射量（燃料供給ｆ
／ｋ）を定常運転状態に対応する値よりも減量補正する
ことで減速時の空燃比リッ李化を防止するようにしたも
のがある（特願昭６１−２５８４８６号等参照）。

ところで、このような機関減速運転状態における燃料供
給量の減量補正は、高負荷運転状態からスロットル弁を
全閉するような減速時には無給必要であるが、所定以上
の機関負荷状態の範囲内でスロットル弁を戻した場合の
ような減速では、減速前と減速後での最適壁流量変化が
少ないために減量補正制御を必要としない、従って、こ
のような必要のない減量補正制御を回避する目的で、ス
ロットル弁開度変化に基づく減速判定が途絶えたとき、
即ち、減速からスロットル弁開度一定状態に移行して定
常運転状態になったときに、そのときの機関負荷状態が
一定の機関負荷状態以上であるか否かを判定し、減速後
の機関負荷状態が所定以上であるときには減速減量補正
を直ちにキャンセルするようにしていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 のキャンセルを制御するようにした場合、緩減速では最
適壁流量が徐々に減少変化することになるために、壁流
による空燃比のリッチ化傾向が少なく、比較的機関負荷
が低い状態でも減速減量をキャンセルすべきであるが、
急減速運転状態では、最適壁流量が急激に減少変化する
ことになるため、壁流による空燃比のリッチ化傾向が大
きく、比較的高負荷状態であっても燃料噴射量の減量補
正を行って壁流量による空燃比のリッチ化を回避する必
要がある。

しかしながら、従来では、第４図に示すように、減速運
転状態の緩急とは無関係な一定の機関負荷状態と減速終
了時の機関負荷状態とを比較して（尚、機関負荷として
は基本燃料噴射量を代表値として用いる。）、減速減量
制御のキャンセルを決定するよう構成されていたため、
緩減速運転状態における最適な減量キャンセルがなされ
るように判定レベルの機関負荷を比較的低く設定すると
、急減速時には減量補正制御が必要な運転状態であって
も、定常運転状態に移行したときに直ちに減速減量補正
がキャンセルされて、空燃比のリッチ化を招いてしまう
という問題があった。また、逆に急減速運転状態にマツ
チさせるべくキャンセル判定レベルの機関負荷を比較的
高（設定すると、緩減速運転状態の直後の定常運転にお
いて必要のないときに減速減量がなされて空燃比をリー
ン化させてしまう惧れもある。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関減
速運転時における燃料供給量の減量補正のキャンセル（
停止）制御を最適化して、減速運転時の空燃比制御を向
上させることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関吸気系
に介装されたスロットル弁の開度変化率を検出する開度
変化率検出手段と、該開度変化率検出手段で検出した開
度変化率に基づいて機関の減速運転状態及びその緩急を
判別する減速運転状態判別手段と、該減速運転状態判別
手段によって機関の減速運転状態が判別されたときに燃
料供給量の減量補正制御を行う減速減量制御手段と、前
記減速運転状態判別手段による減速運転状態の判別が途
絶えたときに所定の判定レベル機関負荷とそのときの機
関負荷とを比較し、判定レベル機関負荷を上回る機関負
荷状態であったときに前記減速減量制御手段による燃料
供給量の減量補正制御を直ちに停止させる減速減量制御
停止手段と、前記所定の判定レベル負荷を前記減速運転
状態判別手段で判別された減速運転状態の緩急に応じて
可変設定する判定レベル可変設定手段と、を含んで内燃
機関の減速制御装置を構成するようにした。

〈作用〉 かかる構成によれば、開度変化率検出手段で検出したス
ロットル弁開度変化率に基づいて減速運転状態判別手段
が機関の減速運転状態を判別すると、減速減量制御手段
は燃料供給量の減量補正制御を行う、また、減速Ｘｔ制
御停止手段は、減速運転状態判別手段による減速運転状
態の判別が途絶えたときに所定の判定レベル機関負荷と
そのときの機関負荷とを比較し、判定レベル機関負荷を
上回る機関負荷状態であったときに前記減速ｆＩｉ量制
御手段による燃料供給量の減量補正制御を直ちに停止さ
せる。ここで、前記所定の判定レベル機関負荷は、判定
レベ°ル可変設定手段により減速運転状態判別手段で判
別された減速運転状態の緩急に応じて可変設定される。

即ち、機関減速運転状態の緩急によって、減速減量がキ
ャンセルされる機関負荷状態が異なるようにした。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、内燃機関１の吸気通路２に介装された
スロットル弁３の開度θを検出するスロットルセンサ４
と、機関ｌの機関回転速度Ｎを検出するクランク角セン
サ等の回転速度センサ５と、機関１の吸入空気流量Ｑを
検出するエアフローメータ８と、機関冷却水温度Ｔｗを
検出する水温センサ９とが設けられており、これらから
の各検出信号はマイクロコンピュータを内蔵したコント
ロールユニット６に入力されるようになっている。

コントロールユニット６は、これらの検出信号に基づき
機関運転条件に見合った燃料噴射量Ｔｉを設定すると共
に、機関ｌの減速運転時には前記燃料噴射量Ｔｉに減量
補正を施し、この燃料噴射量ＴＩに対応する駆動パルス
信号を電磁式燃料噴射弁７に出力する。そして、燃料噴
射弁７を前記駆動パルス信号によりオン・オフ的に開弁
駆動させ、吸気道Ｂ２内に燃料をオン・オフ的に噴射供
給する。

ここで、第３図のフローチャートに従ってコントロール
ユニット６による燃料噴射量制御を説明する。尚、コン
トロールユニット６は、スロットルセンサ４とによって
開度変化率検出手段を構成すると共に、減速運転状態判
別手段、減速減量制御手段、減速減量制御停止手段９判
定レベル可変設定手段を兼ねるものである。

第３図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小時
間（例えば１０＋ｍｓ）毎に実行されるものであり、ス
テップ１ではスロットルセンサ４によって検出されるス
ロットル弁３の開度θ等の各種検出信号を入力する。

ステップ２では、基本燃料噴射量Ｔｐ（←に×Ｑ／Ｎ　
；　Ｋは定数）を回転速度センサ５によって検出された
機関回転速度Ｎとエアフロルメータ８によって検出され
た吸入空気流量Ｑとに基づいて演算する。

ステップ３では今回ステップ１で入力したスロットル弁
開度θから前回の入力値を減算することにより、本ルー
チン実行周期当たりのスロットル弁開度θの変化率Δθ
を演算する。

そして、次のステップ４ではステップ３で演算した変化
率Δθが所定のマイナス値よりも小さいか否かによって
機関１が減速運転状態であるか否かを判別する。即ち、
前記変化率Δθがマイナスの値であるときにはスロット
ル弁３が閉じられていることを示し、プラスの値である
ときにはスロットル弁３が開かれていることを示し、Δ
θが所定のマイナス値よりも小さくスロットル弁３が所
定以上の割合で閉じられているときに機関工が減速運転
状態であると判別する。

ステップ４で機関ｌが減速運転状態であると判別される
とステップ５へ進んで、現在の減速運転状態の緩栄、を
判別する。減速運転状態の緩急の判別は、減速運転状態
の判別と同様に、スロットル弁開度変化率Δθの大小に
よって行う、即ち、スロットル弁３が閉じられていて、
変化率Δθがマイナスの値となっているときでも、その
絶対値が大きいときほど急減速運転状態であると判別さ
れるものであり、ステップ４の減速判定で用いた所定の
マイナス値よりも更に小さい（絶対値の大きい）値をス
ライスレベルとして、このスライスレベルを越える閉弁
速度であるときには、機関１が急減速運転状態であると
判別し、前記スライスレベルよりも小さい閉弁速度であ
るときには、機関１が緩減速運転状態であると判別する
。

ステップ５で機関１が急減速運転状態であると判別され
ると、ステップ６へ進み、減速減量制御停止レベルの基
本燃料噴射ＩＴ　ｐ　ｓを所定値Ｔ　Ｐ　Ｉに設定する
。一方、ステップ５で機関１が緩減速運転状態であると
判別されると、ステップ７へ進み、前記基本燃料噴射量
Ｔ　ｐ　ｓを前記所定価Ｔ　Ｐ　＋よりも小さい所定値
Ｔ　Ｐ　ｔに設定する。

前記基本燃料噴射量Ｔ　ｐ　ｓは、機関負荷状態を代表
する値として用いられるものであり、減速運転状態から
定常運転状態に移行したときに、そのときの基本燃料噴
射ｆｉＴｐと前記基本燃料噴射量Ｔｐｓとを比較し、Ｔ
ｐｓよりも減速直後のＴｐが大きいときには壁流による
空燃比リッチ化傾向が少ないものとして、減速：＄ｉ量
制御が直ちに停止される。尚１．この減速減量制御及び
減速減量停止制御については後に詳述する。

ステップ６．７で減速減量制御停止レベルの基本燃料噴
射１１Ｔｐｓを設定すると、次のステップ８では、今回
の減速判別が初回であるか否かを判定する。

ここで初回であると判定されると、ステップ９〜１２へ
進んで減速減量係数ＫＤＣの設定を行う。

前記減速減量係数ＫＤＣは、最終的な燃料噴射量Ｔｉの
演算において次式に示すように基本燃料噴射量Ｔｐを補
正する各種補正係数Ｃ０ＥＦに含まれるものであり、そ
の値が大きいときほど燃料噴射量ＴＩが減量補正される
。

Ｔ１４−ＴＰＸＣＯＥＦ＋ＴＳ ＣＯＥＦ＝１＋Ｋｙｗ＋ＫＡｓ＋ＫＨｍ　　ＫＤにこで
、Ｔｓはバッテリ電圧変化による燃料噴射弁７の有効開
弁時間の変化を補正するための補正骨であり、また、Ｋ
７１は水温補正係数、ＫＡ、は始動後補正係数、ＫＭＩ
Ｉは空燃比補正係数である。

また、前記減速減量係数ＫＤＣは、水温依存減量係数Ｔ
ｗＫＤＣ，回転依存ｆＩＩｉ量係数ＮＫＤＣ，基本燃料
噴射量依存減量係数ＴｐＫＤＣの３係数を乗算すること
で求められるようにしである。

ステップ９では、水温センサ９によって検出された冷却
水温度Ｔｗに基づいて水温依存減量係数ＴｗＫＤＣをマ
ツプからの検索或いは演算によって求める。水温依存減
量係数ＴｗＫＤＣは、フローチャート中に示すように、
冷却水温度Ｔｗが低（燃料の霧化性が悪い（壁流が多い
）ときほど大きな値に設定されるようにしである。

ステップ１０では、回転速度センサ５によって検出され
た機関回転速度Ｎに基づいて回転依存減量係数ＮＫＤＣ
をやはりマツプからの検索或いは演算によって求める０
回転依存減量係数ＮＫＤＣは、フローチャート中に示す
ように、回転速度Ｎが大きいときほど大きな値に設定さ
れるようにしてあり・これによって高回転運転状態から
の減速時はど大きく減量補正されるようにしである。

ステップ１１では、ステップ２で演算した基本燃料噴射
量Ｔｐ基づいて基本燃料噴射量依存減量係数ＴｐＫＤＣ
をやはりマツプからの検索或いは演算によって求める。

基本燃料噴射量依存減量係数ＴｐＫＤＣは、フローチャ
ート中に示すように、基本燃料噴射量Ｔｐが大きいとき
ほど大きな値に設定されるようにしてあり、これにより
、高負荷運転状態からの減速時はどより減量されるよう
にしである。

ステップ１２では、ステップ９〜１１で設定した水温依
存減量係数ＴｗＫＤＣ，回転依存減量係数ＮＫＤＣ，基
本燃料噴射量依存減量係数’ｒｐＫＤＣを乗算すること
で減速減量係数ＫＤＣ（←ＴｗＫＤＣｘＮＫＤＣｘＴｐ
ＫＤＣ）を演算する。

そして、次のステップ？０では、減速減量係数ＫＤＣを
含めて各種補正係数Ｃ０ＥＦを演算し、次のステップ２
１では減速減量係数ＫＤＣによる減速減量が行われてい
ることを示すフラグを１に設定する。

ステップ２２では、ステップ２で演算した基本燃料噴射
！Ｔｐ、ステップ２０で演算したＫＤＣ付の゛各種補正
係数Ｃ０ＥＦ及びバッテリ電圧補正分子ｓ等によって最
終的な燃料噴射量Ｔｉ（←’ｒｐｘｃＯＥＦ＋Ｔｓ）を
演算する。

演算された燃料噴射ＩＴｌは出力用レジスタにセットさ
れ、所定の噴射タイミングになったところでこの出力レ
ジスタのデータが読出され、読出した燃料噴射１ｔＴｌ
に相当するパルス巾の駆動パルス信号が燃料噴射弁７に
出力される。

一方、ステップ４でスロットル弁開度変化率Δθに基づ
いて機関１が減速運転状態でないと判別されると、ステ
ップ１３へ進む。

ステップ１３では機関１が定常運転状態であるが否かを
ステップ３で演算した開度変化率Δθに基づき判定する
。即ち、変化率Δθが略ゼロであるときには機関１が定
常運転状態であると判定する。

ステップ１３で定常運転状態であると判定されると、ス
テップ１４へ進み、ステップ２で演算した基本燃料噴射
ＩＴｐと、減速運転時にステップ６又はステップ７で設
定した減速減量制御停止レベルの基本燃料噴射ｆｉＴ　
ｐ　ｓとを比較する。

ここで、基本燃料噴射量Ｔｐが減速：＄ｉ量制御停止レ
ベルの基本燃料噴射１１Ｔｐｓよりも大きいときには、
直前が減速運転状態であったとしても減速運転が比較的
高負荷側で停止されたことを示すので、ステップ１８へ
進み減速減量係数ＫＤＣを含まない各種補正係数Ｃ０Ｅ
Ｆを演算し、次のステップ１９ではフラグをゼロに戻す
、従って、直前の減速運転状態において減速運転判定の
初回に設定した減速減量係数ＫＤＣを各種補正係数Ｃ０
ＥＦに含めて、燃料噴射量Ｔｌの減速減量補正制御が行
われていた状態であっても、比較的高負荷状態で減速が
中断されたときには直ちに減速減量制御が停止されるこ
とになる。然も、かかる減速減量制御の停止判定の基準
となる基本燃料噴射量Ｔｐｓは、前述のように減速運転
状態の緩急に基づいて設定され、急減速時にはより大き
なＴ　ｐ　ｓが設定されるようにしであるため、急減速
が行われたときには減速減量停止制御が行われる機関負
荷範囲が減少し、緩減速を行ったときよりも減速減量制
御が広い範囲で行われることになる。

従って、緩減速運転時には、低負荷になるまで減速運転
を継続しない限り減速減量が停止されることになり、ま
た、急減速運転では、途中（比較的高負荷ａ’Ｍ）で減
速を停止することがあっても減速減量補正が継続され、
壁流による空燃比リッチ化の影響が大きい急減速運転時
に途中で減速を中断しても燃料噴射量Ｔｌの減速減量を
行わせることができ、空燃比のリッチ化を回避できる。

マタ、ステップ１３で機関１が定常運転状態でないと判
定され、機関１が加速運転状態にあると見込まれるとき
にもステップ１８．１９へ進み、減速減量は直ちに停止
される。

ステップ１４で、現在の基本燃料噴射ＩＴｐが減速減量
制御停止レベルの基本燃料噴射ｆｉｌＴ　ｐ　ｓ以下で
あると判定されたとき、即ち、減速運転状態の緩急で区
分を異にする所定の低負荷状態であるときには１、減速
減量補正制御を直ちに停止することなくステップ１５へ
進む。

ステップ１５では、フラグの判定を行い、今回の定常運
転の前に減速運転が行われてフラグが１に設定されてい
た場合にはステップ１６へ進むが、フラグがゼロであっ
て減速運転が直前に行われていない状Ｂ（又は減速減量
制御が終了している状態）であるときにはステップ１８
．１９へ進む。

ステップ１６では、減速運転判定の初回において設定さ
れた減速減量係数ＫＤＣから所定値αを減算することで
、減速運転状態の減速ｆＩｉ量係数ＫＤＣを所定値αだ
け徐々に減少させてゼロに近づけるようにする。

そして、ステップ１７では、ステップ１６で所定値αだ
け減算して新たに設定した減速減量係数ＫＤＣがゼロを
越える値であるか否かを判別し、初期のＫＤＣを減少さ
せていった結果、略ゼロ近傍になったときにはステップ
１８．１９へ進み、未だゼロ以上の大きな値であるとき
にはステップ２０へ進むことでＫＤＣ付の各種補正係数
Ｃ０ＥＦを演算させるようにする。

このように、機関１が減速運転されると、その判定初回
において減速減量係数ＫＤＣが設定され、減速運転中は
この減速減量係数ＫＤＣを各種補正係数Ｃ０ＥＦに含め
ることにより燃料噴射量ＴＩのに量補正制御を行う、そ
して、減速運転状態から定常運転状態に移行すると、そ
のときの基本燃料噴射量Ｔｐ（機関負荷）と、減速運転
状態の緩急に応じて設定した減速減量停止判定レベルの
基本燃料噴射ｆＴｐとを比較し、判定レベルＴｐｓより
高い機関負荷状態であるときには、直ちに減速減量制御
を停止すべく各種補正係数Ｃ０ＥＦの演算にＫＤＣを含
めないようにするが、判定レベルＴｐｓより低い機関負
荷状態であるときには、減速運転状態における減速減量
係数ＫＤＣを徐々に減少させていってゼロに近づけるよ
うにし、このＫＤＣを各種補正係数Ｃ０ＥＦに含めるこ
とによって減速減量補正制御が継続されるようにするも
のである。

尚、本実施例では、機関ｌの減速運転状態が継続してい
る間は、減速判定の初回に設定した減速減量係数ＫＤＣ
を継続して用いるよう構成したが、減速運転中において
も逐次そのときの運転状態に応じて減速減量係数ＫＤＣ
を変化させたり、減速判定の初回にＫＤＣを設定し減速
運転中から徐々にゼロに近づけるように制御されるもの
であっても、本実施例と同様に減速ｆＩｉｆｆｉ制御の
キャンセル負荷（キャンセルＴｐ）を減速運転状態の緩
急で可変設定することで、機関減速運転状態において良
好な空燃比特性が得られるようになることは明らかであ
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、燃料供給量の減
速減量制御の停止判定レベルを、減速運転状態の緩急に
応じて可変設定するようにしたので、急減速運転時には
機関負荷が比較高いときに減速を中断しても減速減量が
継続されるので、燃料の壁流影響によって空燃比がより
リッチ化し易い急減速運転時に減速減量補正制御が停止
されて空燃比がリッチ化することを防止できると共に、
緩減速運転状態においてはより高範囲で減速減量制御を
停止することで不必要な減量制御が行われて空燃比がリ
ーン化することを防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施
例における制御内容を示すフローチャート、第４図は従
来の問題点を説明するためのタイムチャートである。 １・・・機関　　２・・・吸気通路　　３・・・スロッ
トル弁　　４・・・スロットルセンサ　　６・・・ジア
ゾトロ′、−ルユニット　　７・・・燃料噴射弁 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関吸気系に介装されたスロットル弁の開度変化率を検
   出する開度変化率検出手段と、該開度変化率検出手段で
   検出した開度変化率に基づいて機関の減速運転状態及び
   その緩急を判別する減速運転状態判別手段と、該減速運
   転状態判別手段によって機関の減速運転状態が判別され
   たときに燃料供給量の減量補正制御を行う減速減量制御
   手段と、前記減速運転状態判別手段による減速運転状態
   の判別が途絶えたときに所定の判定レベル機関負荷とそ
   のときの機関負荷とを比較し、判定レベル機関負荷を上
   回る機関負荷状態であったときに前記減速減量制御手段
   による燃料供給量の減量補正制御を直ちに停止させる減
   速減量制御停止手段と、前記所定の判定レベル負荷を前
   記減速運転状態判別手段で判別された減速運転状態の緩
   急に応じて可変設定する判定レベル可変設定手段と、を
   含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の減速制御
   装置。